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Miniera d'oro nello spazio

CRONACA
Miniera d'oro nello spazio

(INFN /Twitter)

Nuova straordinaria scoperta sulle onde gravitazionali che ha consentito di fotografarne 'la nascita' e di scoprirne una nuova sorgente. Per la prima volta nella storia dell'astronomia è stata infatti rivelata un’onda gravitazionale prodotta dalla fusione di due stelle di neutroni e captata, dalle onde radio fino ai raggi gamma, la radiazione elettromagnetica associata alla poderosa esplosione avvenuta durante 'l'abbraccio fatale'. Insomma le increspature spazio-tempo previste da Albert Einstein non 'nascono' solo da buchi neri. Inoltre il momento della nascita è stato anche 'fotografato' con diverse modalità.

È infatti anche la prima volta che un evento cosmico viene osservato sia con le onde gravitazionali dagli interferometri, sia con la radiazione elettromagnetica dai telescopi a terra e nello spazio scoprendo, tra l’altro, che in quegli eventi si formano elementi chimici pesanti, come oro, platino e piombo che vengono poi distribuiti in tutto l'Universo. E ancora. Al momento della collisione, gran parte della massa delle due stelle di neutroni si è fusa in un oggetto densissimo, emettendo un lampo di raggi gamma.

Le misure iniziali di raggi gamma, combinate con la rivelazione dell'onda gravitazionale, forniscono anche la conferma della teoria della relatività generale di Albert Einstein, secondo cui le onde gravitazionali viaggiano alla velocità della luce. L'annuncio della scoperta è arrivato durante tre conferenze stampa simultanee a Roma, a Washington e in Germania dai team che hanno guidato il lavoro di oltre 3500 scienziati in tutto il mondo che hanno partecipato alle osservazioni con i diversi strumenti e telescopi da terra e dallo spazio. Il segnale, che sembra cambiare il modo in cui si osserverà e studierà l'Universo, è stato registrato il 17 agosto scorso, alle 14,41 ora italiana, e l'evento è avvenuto a 130 milioni di anni luce da noi, alla periferia della galassia NGC4993, in direzione della costellazione dell’Idra.

Gli scienziati hanno riferito che le due stelle di neutroni, a conclusione del loro inesorabile e sempre più frenetico processo di avvicinamento, hanno spiraleggiato una intorno all’altra, emettendo onde gravitazionali che sono state osservate per circa 100 secondi. La scoperta, hanno detto gli esperti coinvolti nella scoperta, apre l'era dell’astronomia multimessaggero e allarga notevolmente il nostro modo di "vedere" e "ascoltare" l'Universo. Il goal, hanno sottolineato, è stato ottenuto grazie ad un grande gioco di squadra tra i due Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory dell'Osservatorio LIGO, negli Stati Uniti, insieme al rivelatore VIRGO installato a Cascina di Pisa, in Europa, gli stessi che avevano confermato al mondo l'esistenza delle onde gravitazionali previste da Einstein.

L'annuncio della nuova cruciale scoperta, in cui l'Italia ha un peso determinante, è stato dato in contemporanea nel corso di tre conferenze stampa simultanee organizzate a Roma dal Miur con Infn, Inaf e Asi, alla presenza della ministra dell'Istruzione, Università e Ricerca, Valeria Fedeli, a Washington dalla National Science Foundation con la collaborazione dei rivelatori di onde gravitazionali Ligo e Virgo, ed in Germania dall'Osservatorio Europeo Australe (Eso) dal suo quartier generale di Garching.

L’Italia è tra i protagonisti a livello mondiale di questo straordinario risultato con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che ha fondato il rivelatore per onde gravitazionali Virgo, l’Istituto Nazionale di Astrofisica, che ha 'fotografato' e quindi riconosciuto e caratterizzato, tra i primi al mondo con strumenti da terra e dallo spazio, la sorgente denominata AT2017gfo e l’Agenzia Spaziale Italiana, che partecipa con missioni dedicate all’astrofisica delle alte energie. Alla scoperta hanno contribuito le osservazioni e le indagini nella banda elettromagnetica ottenute da 70 telescopi a terra che hanno permesso di caratterizzare in modo chiaro l’origine dell’onda.

Al lavoro sono stati, tra gli altri, i telescopi Rem, Vst, Vlt, e gli osservatori spaziali, come Fermi e Integral, Swift, Chandra, Hubble. Quando le due stelle di neutroni si sono scontrate, hanno emesso un lampo di luce sotto forma di raggi gamma, osservato nello spazio circa due secondi dopo l’emissione delle onde gravitazionali dal satellite Fermi della Nasa e quindi confermato dal satellite Integral dell’Esa.

Nelle settimane e nei prossimi mesi, i telescopi di tutto il mondo continueranno a osservare l’evoluzione della collisione delle stelle di neutroni e a raccogliere ulteriori prove sulle varie fasi della loro fusione, la sua interazione con l’ambiente circostante e i processi che producono gli elementi più pesanti dell'universo. La sfida della astrofisica di eventi multimessaggeri è appena stata lanciata e gli scienziati italiani sono pronti a raccoglierla. I risultati di Ligo-Virgo sono pubblicati oggi nella rivista Physical Review Letters.

Ideatori e fondatori di Ligo sono Rainer Weiss, Barry C. Barish e Kip S. Thorne che hanno conquistato il Nobel per la Fisica 2017 per la scoperta delle onde gravitazionali, mentre papà di Virgo è l'italiano Adalberto Giazotto, uno dei maggiori protagonisti del settore. Molti altri articoli sia delle collaborazioni Ligo e Virgo che della comunità astronomica legata ai telescopi spaziali -come Integral, Fermi, Swift e Agile- sono stati presentati o accettati per la pubblicazione in varie riviste, e vedono protagonisti moltissimi ricercatori italiani.

"UNA MINIERA DI ORO E PLATINO"- Nell'universo c'è una vera e propria miniera di oro e platino, di uranio, di elementi pesanti che ora gli scienziati hanno potuto osservare nel momento in cui vengono creati.

"Le nuove osservazioni basate sulla luce della collisione delle due stelle di neutroni" - hanno spiegato i ricercatori - hanno mostrato che in queste collisioni, oltre a generarsi onde gravitazionali, "vengono creati anche elementi pesanti, come il piombo e l'oro, o come l'uranio, che vengono così successivamente distribuiti in tutto l'universo".

La 'miniera spaziale' contiene una quantità di oro che corrisponde a dieci volte la massa della Terra. Ma è una miniera irraggiungibile dal nostro pianeta. "Non ci eravamo mai spiegati come si formano i metalli pesanti nell'universo " ha detto, parlando alla conferenza stampa al Miur, l'astronomo dell'Inaf Paolo D'Avanzo che ha osservato la nube di oro, platino e uranio generata nei processi derivati dalla collisione delle due stelle di neutroni.

Ciò che segue la fusione di due stelle di neutroni, hanno spiegato gli scienziati, " è una 'kilonova', un fenomeno durante il quale il materiale rilasciato dalla collisione delle stelle di neutroni viene lanciato violentemente lontano nello spazio dando origine a processi di nucleosintesi di elementi pesanti".

"Le nuove osservazioni basate sulla luce mostrano che in queste collisioni vengono creati elementi pesanti, come il piombo e l'oro, che vengono così successivamente distribuiti in tutto l'universo" hanno spiegato ancora.

BATTISTON - "La straordinaria importanza di questa scoperta sulle onde gravitazionali è che è avvenuta contemporaneamente con strumenti a terra e nello spazio", e ciò cambia passo all'osservazione dell'universo perché "abbiamo 'visto' e 'sentito', equivalente a vedere e ascoltare insieme come accade all'uomo". A spiegarlo all'Adnkronos è il presidente dell'Agenzia Spaziale Italiana, Roberto Battiston. Si apre "l'era dell'astronomia multimessaggero" ha scandito Battiston a margine della conferenza al Miur.

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